铅是一种具有蓄积性、多亲合性的神经毒性重金属元素,主要损害人体的神经、造血、消化系统和肾脏,同时还损害人体的免疫系统,使机体抵抗力下降。人体内的铅主要来自食物、饮水等,因此,测定生活饮用水中铅的含量十分重要。《生活饮用水标准检验方法》中测铅的方法有无火焰原子吸收分光光度法、火焰原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法和催化示波极谱法,石墨炉原子吸收光 法成本高,火焰原子吸收光 法需萃取,操作繁琐,二硫腙比色法和单扫描极 法也操作复杂,灵敏度低,所用试剂毒性大。为找到适合生活饮用水中铅的测定方法,特用氢化物原子荧光法和无火焰原子吸收分光光度法分别对生活饮用水中的铅含量进行测定,现将比较结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 仪器和试剂
1.1.1 仪器 AFS-230E 型双道原子荧光光度计(北京科创海光仪器有限公司),铅空心阴极灯(北京有色金属研究总院),断续流动装置(北京科创海光仪器有限公司);AA7003 型石墨炉原子吸收分光光度计(北京东西电子科技有限公司),铅空心阴极灯(北京有色金属研究总院)。
1.1.2 试剂 20 g/L 硼氢化钾溶液、盐酸溶液(1+1)、盐酸溶液(5+95)、10 g/L 草酸溶液、100 g/L铁氰化钾溶液,120 g/L 磷酸二氢铵溶液、50 g/L 硝酸镁溶液、硝酸溶液(1+99)(除盐酸和硝酸为优级纯外,其它试剂均为分析纯)。高纯氩气,纯度为 99.99 %、超纯水。
1.1.3 标准溶液 铅标准储备溶液 1000 μg/mL(国家标准物质研究中心 GBW13619),铅标准使用溶液:取适量铅标准储备溶液,用 5.00 %硝酸溶液(1+99),逐级稀释成铅标准使用溶液。
1.2 方法
1.2.1 仪器条件设置
1.2.1.1 原子荧光法 光电倍增管负高压:300 V,灯电流:60 mA,载气流量:400 mL/min,屏蔽气流量:1 000 mL/min,原子化器高度:8 mm,原子化器温度:200 ℃,读数时间:10 s,延迟时间 1 s。
1.2.1.2 原子吸收法 波长:283.3 nm,干燥温度:120℃,干燥时间:30 s,灰化温度:600℃,灰化时间:30 s,原子化温度:2 100 ℃;原子化时间:5 s。
1.2.2 分析条件1.2.2.1 原子荧光法 进量体积:0.50 mL,重复 1次;测量方式:标准曲线法;读数方式:峰面积;检测方法:自动进样法;载流:盐酸溶液(5+95)。
1.2.2.2 原子吸收法 进量体积:20 μL,重复 1次;测量方式:标准曲线法;读数方式:峰面积;检测方法:手动进样法。
1.2.3 标准系列制备1.2.3.1 原子荧光法 吸取 0.50 μg/mL 铅标准使用液 0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mL 于 25.00 mL比色管中,加纯水至 10.00 mL,铅标准系列浓度为0、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00、50.00 μg/L。分别在标准系列中加入盐酸(1+1)1 mL,草酸溶液 1.00mL,铁氰化钾溶液 2.00 mL,混匀。
1.2.3.2 原子吸收法 吸取 1.0μg/mL 铅标准使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 于 100.00 mL容量瓶中,加磷酸二氢铵溶液 10.00 mL,硝酸镁溶液 1.00 mL,用硝酸溶液定容至 100.00 mL。铅标准系列浓度为 0、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00、50.00μg/L。
1.2.4 样品处理
1.2.4.1 原子荧光法 取 10.00 mL 水样置 25.00 mL比色管中,加盐酸(1+1)1.00 mL,草酸溶液 1.00 mL,铁氰化钾溶液 2.00 mL,混匀,同时做试剂空白。
1.2.4.2 原子吸收法 取 10.00 mL 水样,加入磷酸二氢铵溶液 1.00 mL,硝酸镁溶液 0.10 mL,同时做试剂空白。
2 结 果
2.1 方法的线性范围、校准曲线及最低检出限 在0~50.00 μg/L 线性范围内,按上述给定条件,在不同的时间测定质量浓 0~50.00 μg/L 范围内的六条曲线,线性关系良好,平均相关系数原子荧光法 r=0.999 2,原子吸收法 r=0.999 6;回归方程原子荧光法为 y=28.926x-1.563,原子吸收法 y=3.9532x+0.0043(y 为荧光强度,x 为铅的质量浓度)。分别用原子吸收法和原子吸收法连续测定空白溶液 18次,取最后 15 次测定的结果,统计空白测定的标准偏差原子荧光法 s=4.15,原子吸收法 s=3.78,按DL=3S/K(DL 为检出限,s 为标准偏差,K 为校准曲线的斜率)的计算方法,计算出原子荧光法和原子吸收法的最低检出限分别为 0.43 μg/L 和 2.87 μg/L。
2.2 方法的精密度 以精密度考察方法的重现性,配制含铅量为 5.00、20.00、50.00 μg/L 低、中、高三种溶液,按上述给定条件,用原子荧光法和原子吸收法各连续测定 8 次,对测定的结果进行统计,其相对标准偏差 RSD 均在 7.49 以下,结果见下表 1。
2.3 方法的加标回收实验 准确取高低 2 种浓度的样品各 6 份,分别用用原子荧光法和原子吸收法按低、中、高加入铅标准溶液,按上述给定条件,测定样品的加标回收率,实验表明原子荧光法加标回收率为 88.60 %~106.25 %,原子吸收法加标回收率为 86.33 %~112.35 %,结果见下表 2。
3 讨 论
实验表明:在线性范围 0~50.00 μg/L 范围内,原子荧光法和原子吸收法相关系数 r 都优于 0.999 0;原子荧光法和原子吸收法的检出限分别为 0.62 μg/L、2.87 μg/L;用标准偏差考察方法的精密度, 其相对标准偏差 RSD 均在 7.49 以下;用加标回收考察方法的准确度, 原子荧光法和原子吸收法的加标回收率分别为 88.60 %~106.25 %、86.33 %~112.35 %,测定值均在标准值范围内。这两种方法都能较好的满足生活饮用水中铅的分析要求,测定生活饮用水中铅含量原子荧光光度法是一种比较好的方法。【表略】
参考文献
[1] 中国人民共和国标准. 生活饮用水标准检验方法[S].2006: 150-151.
[2] 刘丽萍.氢化物原子荧法测定生活饮用水及其水源水中的铅[J].中国卫生检验杂志,2007,12:2199-2200.